Өнеркәсіптік электрожабын - бұл бетті қорғау үшін кеңінен қолданылатын бетті өңдеуметалл құймаларжәне CNC өңдеу өнімдерін коррозиядан жақсы әрлеу. Көптеген тұтынушылар металл құймаларының бетін өңдеуге қатысты сұрақтар қояды жәнедәл өңделген бөлшектер. Бұл мақала электрофоретикалық жабын процесіне назар аударады. Бұл барлық серіктестерге пайдалы болады деп үміттенемін.
Электрожабын – электрофоретикалық ерітіндіде ілінген пигменттер мен шайырлар сияқты бөлшектер сыртқы электр өрісінің көмегімен электродтардың бірінің бетіне қоныс аударуға және тұндыруға бағытталған жабу әдісі. Электрофоретикалық жабын принципі 1930 жылдардың аяғында ойлап табылды, бірақ бұл технология 1963 жылдан кейін әзірленіп, өнеркәсіпте қолданыла бастады. Электрофоретикалық жабын су негізіндегі жабындар үшін ең практикалық құрылыс процесі болып табылады. Электрофоретикалық жабын суда ерігіштік, улы емес және оңай автоматты басқару сипаттамаларына ие. Өткізгіш дайындамаларды (металл құймалары, өңделген бөлшектер, соғулар, қаңылтыр металдар және дәнекерлеу бөлшектері және т.б.) бетін өңдеуге жарамды болғандықтан, электрофоретикалық жабын процесі автомобильдер, құрылыс материалдары, аппараттық бұйымдар сияқты салаларда тез кеңінен қолданылды. , және тұрмыстық техника.
Принциптер
Катодты электрофоретикалық жабынның құрамындағы шайырдың негізгі топтары бар, олар қышқылды бейтараптандырудан кейін тұз түзеді және суда ериді. Тұрақты ток түсірілгеннен кейін қышқыл радикалды теріс иондар анодқа ауысады, ал шайыр иондары және олармен оралған пигмент бөлшектері оң зарядтары бар катодқа жылжып, катодқа орналасады. Бұл электрофоретикалық жабынның негізгі принципі (әдетте қаптау деп аталады). Электрофорезді жабын өте күрделі электрохимиялық реакция болып табылады, электрофорездің, электродепозицияның, электролиздің және электроосмостың кем дегенде төрт әсері бір уақытта жүреді.
Электрофорез
Коллоидты ерітіндідегі анод пен катодқа қуат берілгеннен кейін коллоидты бөлшектер электр өрісінің әсерінен катод (немесе анод) жағына ауысады, ол электрофорез деп аталады. Коллоидты ерітіндідегі зат молекулалар мен иондар күйінде емес, сұйықта дисперсті еріген зат күйінде болады. Зат үлкен және дисперсті күйге түспейді.
Электродты тұндыру
Сұйықтан қатты тұнбаның түсу құбылысы агломерация (агломерация, тұндыру) деп аталады, ол әдетте ерітіндіні салқындату немесе концентрациялау кезінде пайда болады, ал электрофоретикалық жабын электр қуатына негізделген. Катодты электрофоретикалық жабындыда оң зарядталған бөлшектер катодта, ал теріс зарядталған бөлшектер (яғни иондар) анодта біріктіріледі. Оң зарядталған коллоидтық бөлшектер (шайыр және пигмент) катодқа (субстратқа) жеткенде, беттік ауданнан кейін (жоғары сілтілі интерфейс қабаты) электрондар алынады және гидроксид иондарымен әрекеттесіп, суда ерімейтін заттарға айналады, олар катодқа ( боялған дайындама).
Электролиз
Иондық өткізгіштігі бар ерітіндіде анод пен катод тұрақты токқа, аниондар анодқа, катиондар катодқа тартылып, химиялық реакция жүреді. Анод оттегі, хлор және т.б. алу үшін металды ерітуді және электролиттік тотығуды жасайды. Анод тотығу реакциясын жасай алатын электрод болып табылады. Металл катодта тұнбаға түседі, ал Н+ электролиттік жолмен сутегіге дейін тотықсызданады.
Электросмос
Жартылай өткізгіш мембранамен бөлінген әр түрлі концентрациялы ерітінділердің екі ұшы (катод және анод) қуаттанғаннан кейін төмен концентрациялы ерітіндінің жоғары концентрациялы жаққа жылжу құбылысын электроосмос деп атайды. Жабылған заттың бетіне жай ғана тұндырылған жабын пленкасы жартылай өткізгіш қабық болып табылады. Электр өрісінің үздіксіз әсерінен жағылатын пленкадағы су пленкадан диализден шығып, пленканы сусыздандыру үшін ваннаға ауысады. Бұл электроосмос. Электросмос гидрофильді жабын пленкасын гидрофобты жабын пленкасына айналдырады, ал сусыздандыру жабын пленкасын тығыз етеді. Жақсы электро-осмос электрофоретикалық бояумен жүзуден кейін дымқыл бояуға қол тигізуге болады және жабысқақ болмайды. Ылғал бояу қабығына жабысқан ваннаға арналған сұйықтықты сумен шаюға болады.
Электр жабынының сипаттамалары
Электрофоретикалық бояу пленкасы толықтығы, біркелкілігі, тегістігі және тегіс жабынының артықшылықтарына ие. Электрофоретикалық бояу пленкасының қаттылығы, адгезиясы, коррозияға төзімділігі, соққы өнімділігі және өткізгіштігі басқа жабу процестеріне қарағанда айтарлықтай жақсы.
(1) Суда еритін бояу пайдаланылады, су еріткіш орта ретінде пайдаланылады, ол көптеген органикалық еріткіштерді үнемдейді, ауаның ластануын және қоршаған ортаның қауіптілігін айтарлықтай төмендетеді, қауіпсіз және санитарлық болып табылады және өрттің жасырын қаупін болдырмайды;
(2) Бояу тиімділігі жоғары, бояудың жоғалуы аз және бояуды пайдалану деңгейі 90% -дан 95% -ға дейін жетуі мүмкін;
(3) Қаптама қабықшасының қалыңдығы біркелкі, адгезиясы күшті және жабын сапасы жақсы. Дайындаманың әрбір бөлігі, мысалы, ішкі қабат, ойыстар, дәнекерлеулер және т.б. күрделі пішінді дайындамаларды жабудың басқа әдістерінің мәселесін шешетін біркелкі және тегіс жабын пленкасын ала алады. Сурет салу мәселесі;
(4) Өндіріс тиімділігі жоғары және құрылыс автоматты және үздіксіз өндірісті жүзеге асыра алады, бұл еңбек тиімділігін айтарлықтай арттырады;
(5) Жабдық күрделі, инвестиция құны жоғары, қуатты тұтыну үлкен, кептіру мен емдеуге қажетті температура жоғары, бояу мен бояуды басқару күрделі, құрылыс шарттары қатаң және ағынды суларды тазарту қажет ;
(6) Тек суда еритін бояуды қолдануға болады және бояу процесі кезінде түсті өзгерту мүмкін емес. Бояудың тұрақтылығын ұзақ уақыт сақтағаннан кейін бақылау оңай емес.
(7) Электрофоретикалық жабын жабдықтары күрделі және технологиялық мазмұны жоғары, бұл бекітілген түсті өндіруге жарамды.
Электр жабынының шектеулері
(1) Ол тек қара металдар мен түсті металдардың машина бөліктері сияқты өткізгіш астарларды праймермен жабу үшін жарамды. Ағаш, пластмасса, шүберек және т.б. сияқты электр өткізбейтін заттарды бұл әдіспен жабуға болмайды.
(2) Электрофорез сипаттамалары әртүрлі болса, бірнеше металдардан тұратын қапталған нысандар үшін электрофорездік жабу процесі жарамайды.
(3) Электрофоретикалық жабын процесін жоғары температураға төтеп бере алмайтын қапталған нысандар үшін қолдануға болмайды.
(4) Электрофоретикалық жабын бояу талаптары шектеулі жабынға жарамайды. Түрлі түсті электрофоретикалық жабынды әртүрлі ойықтарға бояу қажет.
(5) Электрофоретикалық жабын шағын сериялы өндірісте ұсынылмайды (ваннаның жаңару мерзімі 6 айдан астам), себебі ваннаның жаңару жылдамдығы тым баяу, ваннадағы шайыр қартаюда және еріткіш құрамы өзгереді. қатты. Ванна тұрақсыз.
Электр жабынының кезеңдері
(1) Жалпы металл беттерін электрофоретикалық жабу үшін технологиялық ағым: алдын ала тазалау → майсыздандыру → сумен жуу → тотты кетіру → сумен жуу → бейтараптандыру → сумен жуу → фосфаттау → сумен жуу → пассивация → электрофоретикалық жабын → резервуардың үстіңгі жағы Тазалау → ультрафильтрациялық сумен жуу → кептіру → желіден тыс.
(2) Жабылатын заттың субстраты мен алдын ала өңдеуі электрофоретикалық жабын пленкасына үлкен әсер етеді. Металл құймалары әдетте құм үрлеу немесе үрлеу арқылы тоттан тазартылады, мақта иірілген жіп дайындаманың бетіндегі қалқымалы шаңды кетіру үшін қолданылады, ал тегістеу қағазы бетіндегі қалдық болат оқтарын және басқа қоқыстарды кетіру үшін қолданылады. Болат беті майсыздандыру және тот кетіру арқылы өңделеді. Бетке қойылатын талаптар тым жоғары болған кезде, фосфаттау және пассивациялау бетін өңдеу қажет. Қара металдан жасалған дайындамалар анодтық электрофорезге дейін фосфаттандырылуы керек, әйтпесе бояу қабықшасының коррозияға төзімділігі нашар болады. Фосфаттаумен өңдеуде әдетте қалыңдығы шамамен 1-2 мкм болатын мырыш тұзының фосфаттау пленкасы таңдалады, ал фосфатты пленка жұқа және біркелкі кристалдарға ие болу үшін қажет.
(3) Сүзу жүйесінде бастапқы сүзу әдетте қабылданады, ал сүзгі торлы қап құрылымы болып табылады. Электрофоретикалық бояу фильтрация үшін тік сорғы арқылы сүзгіге тасымалданады. Ауыстырудың жан-жақты циклін және бояу қабықшасының сапасын ескере отырып, 50 мкм тесік өлшемі бар сүзгі қапшығы ең жақсы болып табылады. Ол бояу пленкасының сапасына қойылатын талаптарды қанағаттандырып қана қоймай, сүзгі қапшығының бітелу мәселесін шеше алады.
(4) Электрофоретикалық жабынның айналым жүйесінің мөлшері ваннаның тұрақтылығына және бояу пленкасының сапасына тікелей әсер етеді. Айналым көлемін ұлғайту ванна сұйықтығының жауын-шашын мен көпіршіктерін азайтады; алайда ваннаға арналған сұйықтықтың қартаюы тездейді, энергия шығыны артады және ванна сұйықтығының тұрақтылығы нашарлайды. Резервуар сұйықтығының цикл уақытын сағатына 6-8 есеге дейін бақылау өте қолайлы, бұл бояу пленкасының сапасына кепілдік беріп қана қоймай, сонымен қатар резервуар сұйықтығының тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді.
(5) Өндіріс уақыты ұлғайған сайын анодтық диафрагманың кедергісі артады және тиімді жұмыс кернеуі төмендейді. Сондықтан өндірісте анодтық диафрагманың кернеуінің төмендеуінің орнын толтыру үшін кернеудің жоғалуына сәйкес қоректендіру көзінің жұмыс кернеуін біртіндеп арттыру керек.
(6) Ультрафильтрация жүйесі жабын сапасын қамтамасыз ету үшін дайындама әкелетін қоспа иондарының концентрациясын бақылайды. Бұл жүйенің жұмысында айта кету керек, жүйе жұмыс істегеннен кейін ол үздіксіз жұмыс істеуі керек және ультрафильтрациялық мембрананың кебуіне жол бермеу үшін үзіліспен жұмыс істеуге қатаң тыйым салынады. Кептірілген шайыр мен пигмент ультрафильтрациялық мембранаға жабысады және оны мұқият тазалау мүмкін емес, бұл ультрафильтрациялық мембрананың су өткізгіштігі мен қызмет ету мерзіміне елеулі әсер етеді. Ультрафильтрациялық мембрананың су шығару жылдамдығы жұмыс уақытымен төмендеу үрдісін көрсетеді. Ультрафильтрациялық сілтілеу және жуу үшін қажетті ультрасүзгілеу суын қамтамасыз ету үшін 30-40 күн үздіксіз жұмыс үшін бір рет тазалау керек.
(7) Электрофоретикалық жабын әдісі көптеген құрастыру желілерін өндіру процесіне жарамды. Электрофорез ваннасының жаңару циклі 3 ай ішінде болуы керек. Ваннаны ғылыми басқару өте маңызды. Ваннаның әртүрлі параметрлері жүйелі түрде тексеріледі, ал ванна сынақ нәтижелеріне сәйкес реттеледі және ауыстырылады. Әдетте ванна ерітіндісінің параметрлері келесі жиілікте өлшенеді: рН мәні, электрофорез ерітіндісінің қатты құрамы және өткізгіштігі, ультрафильтрациялық ерітінді және ультрафильтрациялық тазалау ерітіндісі, анионды (анодты) полярлық ерітінді, циркуляциялық лосьон және ионсыздандыруды тазалау ерітіндісі бір рет. бір күн; Негізгі қатынас, органикалық еріткіш мөлшері және аптасына екі рет зертханалық шағын резервуар сынағы.
(8) Бояу пленкасының сапасын басқару үшін бояу қабықшасының біркелкілігі мен қалыңдығын жиі тексеріп отыру керек, ал сыртқы көріністе саңылаулар, салбырамалар, апельсин қабығы, әжімдер және т.б. болмауы керек. Физикалық және химиялық құрамын үнемі тексеріп отырыңыз. жабын пленкасының адгезиясы және коррозияға төзімділігі сияқты көрсеткіштер. Тексеру циклі өндірушінің тексеру стандарттарына сәйкес келеді және әдетте әрбір партияны тексеру қажет.
Электрофорезге дейін бетті өңдеу
Дайындаманы жабу алдында бетін өңдеу электрофоретикалық жабынның маңызды бөлігі болып табылады, ол негізінен майсыздандыру, тотты кетіру, бетті кондициялау, фосфаттау және басқа процестерді қамтиды. Оны өңдеу сапасы пленканың сыртқы түріне әсер етіп қана қоймайды, коррозияға қарсы өнімділікті төмендетеді, сонымен қатар бояу ерітіндісінің тұрақтылығын бұзады. Сондықтан, бояу алдында дайындаманың беті үшін май дақтары, тот іздері, алдын ала өңдеу химикаттары және фосфаттау шөгінділері және т.б. болмауы керек, ал фосфаттау пленкасы тығыз және біркелкі кристалдарға ие. Алдын ала өңдеудің әртүрлі процестеріне қатысты біз оларды жеке талқыламаймыз, тек бірнеше назар аударамыз:
1) Егер майсыздандыру және тот таза болмаса, бұл фосфаттау пленкасының түзілуіне әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар жабу күшіне, сәндік өнімділігіне және коррозияға төзімділігіне әсер етеді. Бояу пленкасы шөгу мен саңылауларға бейім.
2) Фосфаттау: мақсаты электрофоретикалық пленканың адгезиясы мен коррозияға қарсы қабілетін жақсарту. Оның рөлі келесідей:
(1) Физикалық және химиялық әсерлерге байланысты органикалық жабын пленкасының субстратқа адгезиясы күшейеді.
(2) Фосфаттау пленкасы металл бетін жақсы өткізгіштен нашар өткізгішке айналдырады, осылайша металл бетінде микро-батареялардың пайда болуын тежейді, жабынның коррозиясын тиімді болдырмайды және коррозияға төзімділігі мен суға төзімділігін арттырады. жабын. Сонымен қатар, түбін мұқият өңдеу және майсыздандыру негізінде ғана таза, біркелкі және майсыз бетінде қанағаттанарлық фосфаттандырғыш пленка түзілуі мүмкін. Осы тұрғыдан алғанда, фосфаттау пленкасының өзі алдын ала өңдеу процесінің әсеріне ең интуитивті және сенімді өзін-өзі тексеру болып табылады.
3) Жуу: Алдын ала өңдеудің әрбір сатысындағы жуу сапасы бүкіл алдын ала өңдеу мен бояу қабықшасының сапасына үлкен әсер етеді. Бояу алдында ионсыздандырылған суды соңғы тазалау, жабынмен қапталған заттың тамшылату өткізгіштігі 30мкс/см-ден аспайтынына көз жеткізіңіз. Тазалау таза емес, мысалы, дайындама:
(1) Қалдық қышқыл, фосфаттаушы химиялық сұйықтық, бояу сұйықтығында шайырдың флокуляциясы және тұрақтылықтың нашарлауы;
(2) Бояу қабығындағы бөгде заттардың қалдықтары (май дақтары, шаң), шөгу саңылаулары, бөлшектер және басқа ақаулар;
(3) Қалдық электролиттер мен тұздар электролиз реакциясының күшеюіне алып келеді және саңылаулар мен басқа ауруларды тудырады.
Жіберу уақыты: 17 сәуір 2021 ж